Механізм реакції гетерогенно-каталітичної олігомеризації ацетилену до бутану

Abstract

З аналізу розрахунків бачимо, що утворення даних проміжних речовин є термодинамічно можливим, тому можна припустити що механізм утворення буде залежати від природи каталізатора та температурних умов. Оптимальна температура проведення реакції становить 200оС, за неї фіксуємо повне перетворення ацетилену з найвищою селективністю по бутану. Температура 150 оС має найвищу селективність за етиленом, проте в продуктах фіксуємо залишки неперетвореного ацетилену, який є шкідливим для подальшої переробки етилену. За температур 250-300 оС окрім основних продуктів реакції, утворюється метан, що пояснюється крекінгом вихідної сировини. В подальшому це може призвести до дезактивації каталізатора внаслідок закоксування. За відсутності водню, фіксуємо утворення продуктів, що можна пояснити взаємодією ацетилену з поверхнею каталітичної композиції, де на кислих центрах Сr відбувається димеризація, а в подальшому гідрування за рахунок хемосорбованого атомарного водню, що утворюється при дисоціативній адсорбції на металічних центрах Ni. Зі зменшенням водню в реакційній суміші, зростає селективність за бутаном, який є продуктом процесу одночасної димеризації та гідрування, що означає утворення продуктів контролюється не термодинамікою, а кінетикою.